在日蝕實驗過後,各家媒體爭相報導愛因斯坦的理論,並用"解開宇宙奧祕"等字眼
來形容愛因斯坦這劃時代的發現,但是就愛因斯坦本人來說,他一點都不在乎 XD
就愛因斯坦自己而言,他覺得他在量子力學或是固態的貢獻重要多了
他實在搞不懂大家怎麼會對這個難以理解,有如天書般的理論這麼感興趣
事實上,一般人對於愛因斯坦的認識好像也僅止於相對論,不過實際而言
愛因斯坦在二十世紀初期的物理留下了許多重要的貢獻和預言 (預言後來也全部應驗)
屏除奇蹟年和廣義相對論,以下我們來談談他在其他領域的貢獻...
首先是德布羅依提出的物質波,德布羅依原本是念歷史的,但他哥哥是念物理
而德布羅依在暑假的時候會到哥哥的實驗室幫忙,因此也慢慢培養出興趣
最後申請上物理博士班,而他的畢業論文也是大家所熟知的物質波概念
但是....他博士論文會過和愛因斯坦有很大的關係,為什麼呢?
德布羅依在遞交他的博士論文給老闆的時候,老闆嚇了一跳,因為只有四頁...
他老闆說什麼也不願意讓他參加口試,但又凹不過他,於是他老闆說
"只要你能找到一個大頭來替你背書,我就讓你參加口試"
而那個大頭就是愛因斯坦...
在德布羅依把他的論文寄給愛因斯坦後,愛因斯坦回信中提到
"讀完你的論文,我認為宇宙的奧秘已經被你掀起了一角了"
然後德布羅依就畢業了,還靠這篇四頁論文拿了諾貝爾獎...XD (愛因斯坦居功厥偉)
接著又有一位失意的科學家找上了愛因斯坦,他的名字叫做波色,是一位印度人
波色當初提出了他的粒子理論,被PRL還是PRA退稿了好幾次,怎麼修就是不會過
在波色萬念俱灰之下,有人跟他提起說或許可以寄給愛因斯坦看看
於是波色就寄了,但當時愛因斯坦正在忙研討會的事,就慢了一陣子
一直到愛因斯坦往研討會的長途火車途中,他才想起這封信和論文
結果,愛因斯坦看完了波色的論文,覺得這論點真是太棒了
在完全讀懂波色的論文之後,愛因斯坦在研討會時就寫下了這個粒子的分布
寄回給波色之後,兩人約見面,也一起討論這個問題,並且合寫了幾篇論文
這幾篇論文內容就是提出Boson,Bose-Einstein分布,和BEC
一直到近代,BEC在實驗上終於被驗證,做出實驗的團隊也拿了98年物理諾貝爾獎
在1917年,愛因斯坦發表了一篇標題為"論輻射的量子性"論文
在這篇論文裡面,愛因斯坦就預言能夠做出一種高強度,窄頻寬的光,也就是雷射
後人以這篇論文為基礎,在1962年誕生了人類第一支雷射光 (後來也拿諾貝爾獎)
但我認為最經典的,還是愛因斯坦和哥本哈根學派的論戰,尤其是和波爾
在私底下,波爾和愛因斯坦的私交是很好的,這兩位和艾倫費思特三人是無話不談的朋友
只要有人到某人的國家去開研討會,就會直接住在該位家裡,可見交情是不錯的
但是,愛因斯坦在波恩提出了機率詮釋之後,就一直很不爽量子力學
他可以接受用統計的方法所描述的統計力學,但他不能接受最純粹的電子波函數竟是機率
於是他以一人之力直接和哥本哈根學派槓上,對於他們的量子力學展開強烈的質疑
而每次愛因斯坦發表對量子力學的質疑時,哥本哈根學派就繃緊神經
在經過激烈的討論得到結果後,再讓波爾出面反駁愛因斯坦的疑慮
其中最有名的就是所謂的EPR悖論,EPR是愛因斯坦和他兩個博士後的名字開頭字母
這個理論建立在當時人們發現量子力學一個奇特的現象,就是量子糾纏態
只要兩個互為交纏態的粒子,如果我們知道其中一個的自旋狀態,就馬上知道另一個的
無論他們離的多遠,隔的多開,這個資訊的傳遞是瞬間的,超光速的
愛因斯坦提出了這個理論來戰,一開始哥本哈根學派想說完了,這次真的GG了
但是後來波爾在徹夜想了三天的時候,他靈光一現,找出了盲點
愛因斯坦的盲點就是,他忘了考慮相對論...(這解釋有點複雜,有興趣可以自己去找)
結果波爾就用相對論來反駁愛因斯坦,而發明相對論的人也被相對論所反駁 XD
事實上,愛因斯坦在對量子力學的質疑,反而成為量子力學的發展的助力
因為愛因斯坦所提出的問題都是十分的深層,雖然讓量力學者難以招架
但一旦解決之後,他們對於量子力學就有更深的認識,所以他們心裡其實感謝愛因斯坦
而愛因斯坦所提出的質疑,在解決後,後人把他拿去應用,反而得到了新的發現
例如EPR悖論間接的提供量子資訊學的基礎,是現在的熱門學科之一
1926年,愛因斯坦因為光電效應獲頒諾貝爾獎,至此,愛因斯坦都致力於統一場論研究
而他在平常也積極參予反戰的活動,在1933年他為躲避納粹的暗殺而離開了德國
後來到美國普林斯頓高等研究院做研究,在1940年正式擁有美國籍
事實上,雖然當時正是二次大戰,但愛因斯坦仍是維持他一貫反戰的理念,也包括原子彈
而在1945年廣島長崎兩顆原子彈爆炸後,愛因斯坦還哭著向日本科學家湯川秀樹下跪道歉
他一生也最痛恨媒體稱呼他原子彈之父,他認為那個人是歐本海默,不是他
愛因斯坦也對社會有許多關懷,在二戰之後,愛因斯坦四處進行反戰的遊說
他支持無政府主義,他鼓勵人們用甘地的方式來對政府抗爭,但效果卻不好
(因為都只有美國人壓迫別人,怎麼會有別人壓迫美國人咧)
在愛因斯坦晚年,每天的興趣就是拉拉小提琴,偶而出海航行一下
他所努力的統一場論還是沒有一個好的結果,但是他也不是那麼的在乎
他的一生也夠精采了,實在也不缺這個理論來給他錦上添花
而他在1955年因為動脈瘤破裂而逝世於普林斯頓,享年76歲
在我接觸物理以來,愛因斯坦一直都是最耳熟能詳的名字
但一直到最近我真的深刻的閱讀他的著作或是傳記,才發現他遠比我想像的厲害
而我讀到一個有趣小故事,來跟大家分享一下
某次愛因斯坦參加一個研討會,在場的也包括包利,包利是一個聰明絕頂
但是卻目中無人到一個極致的討厭鬼,當時,包利就對這位大科學家很感興趣
想看看它到底有多少斤兩,於是愛因斯坦在報告完之後,包利主動去問了愛因斯坦問題
結束後,別人問包利對愛因斯坦的評價如何,包利說:嗯,愛因斯坦還不算太笨...
(要知道包利平常都是罵人白痴的那種人,講出這種話根本是不可思議)
而後來愛因斯坦提出廣義相對論之後,包利在不到兩年的時間就寫出了廣相的教科書
根據小道消息,愛因斯坦對有人這麼快能了解廣義相對論,還寫成教科書感到不可思議
由此可見包利的聰明程度...
總之,愛因斯坦不但是我心中的神,我猜也是所有念物理的神
有人打趣的說,通往諾貝爾獎的車票就是解決愛因斯坦的問題或是證實他的預言
2005年的世界物理日,我雖然沒有去101看E=MC^2,但我選擇到圖書館讀他的傳記
對我而言,這是我緬懷這位物理之神最好的方式
不知道各位是怎麼做呢?
- Jul 08 Sun 2012 19:41
比你想像還厲害的愛因斯坦 (下)
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